GPC 68 MANUALE TECNICO. grifo. General Purpose Controller

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1 GPC 68 General Purpose Controller MANUALE TECNICO Via dell' Artigiano, 8/ San Giorgio di Piano (Bologna) ITALY Tel (r.a.) FAX: grifo ITALIAN TECHNOLOGY GPC 68 Rel Edizione 10 Dicembre 1988, GPC, grifo, sono marchi registrati della ditta grifo

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3 GPC 68 General Purpose Controller MANUALE TECNICO Interfaccia di comunicazione seriale gestite dal MC con 2 linee seriali RS 232 con Baud-Rate settabile da software fino a 38 KBaud. Linea seriale commutabile in RS 422 o RS 485. Tre port paralleli da 8 bit e tre timer gestiti dal MC CPU da 16/32 bit costituita dal potentissimo Motorola MC da 8 MHz. 768 KByte di RAM - EPROM. Watch Dog hardware disinseribile; vari supprti software; vari LED di stato e Dip-Switch, da 4 vie, leggibile da software. Via dell' Artigiano, 8/ San Giorgio di Piano (Bologna) ITALY grifo@grifo.it Tel (r.a.) FAX: grifo ITALIAN TECHNOLOGY GPC 68 Rel Edizione 10 Dicembre 1988, GPC, grifo, sono marchi registrati della ditta grifo

4 Vincoli sulla documentazione grifo Tutti i Diritti Riservati Nessuna parte del presente manuale può essere riprodotta, trasmessa, trascritta, memorizzata in un archivio o tradotta in altre lingue, con qualunque forma o mezzo, sia esso elettronico, meccanico, magnetico ottico, chimico, manuale, senza il permesso scritto della grifo. IMPORTANTE Tutte le informazioni contenute sul presente manuale sono state accuratamente verificate, ciononostante grifo non si assume nessuna responsabilità per danni, diretti o indiretti, a cose e/o persone derivanti da errori, omissioni o dall'uso del presente manuale, del software o dell' hardware ad esso associato. grifo altresi si riserva il diritto di modificare il contenuto e la veste di questo manuale senza alcun preavviso, con l' intento di offrire un prodotto sempre migliore, senza che questo rappresenti un obbligo per grifo. Per le informazioni specifiche dei componenti utilizzati sui nostri prodotti, l'utente deve fare riferimento agli specifici Data Book delle case costruttrici o delle seconde sorgenti. LEGENDA SIMBOLI Nel presente manuale possono comparire i seguenti simboli: Attenzione: Pericolo generico Attenzione: Pericolo di alta tensione Attenzione: Dispositivo sensibile alle cariche elettrostatiche Marchi Registrati, GPC, grifo : sono marchi registrati della grifo. Altre marche o nomi di prodotti sono marchi registrati dei rispettivi proprietari.

5 ITALIAN TECHNOLOGY grifo INDICE GENERALE 1. INTRODUZIONE GENERALITA` DELLA SCHEDA Processore di bordo Dispositivi di memoria Dispositivo di clock Comunicazione seriale Dispositivi periferici di bordo Dispositivo di wait differenziato SPECIFICHE TECNICHE DELLA SCHEDA Caratteristiche generali Caratteristiche fisiche Caratteristiche elettriche CONNESSIONI CON IL MONDO ESTERNO K1 (Connettore per BUS ABACO ) K4 (Connettore PI/T MC 68230) K2,K3 (Connettori RS 232) K5 (Connettore RS 422 o RS 485) Input di bordo Segnalazioni visive INSTALLAZIONE DELLA SCHEDA Introduzione Jumpers Note: Selezione del tipo di comunicazione seriale Reset Interrupt da PI/T Montaggio delle memorie...26 GPC 68 Rel Pagina I

6 grifo ITALIAN TECHNOLOGY 6. DESCRIZIONE HARDWARE Introduzione Mappaggio delle risorse di bordo Indirizzi delle memorie disponibili Indirizzamento su bus Registri del MC Registri del MC Periferiche per GPC APPENDICE - A GLOSSARIO DEI TERMINI...37 Pagina II GPC 68 Rel. 1.10

7 ITALIAN TECHNOLOGY grifo INDICE DELLE FIGURE 2-1: Pianta componenti : Schema a blocchi : Schema a blocchi : Foto scheda : Pin di connessione del BUS : Connettore K : Connettori K2,K : Connettore K : Disposizione jumper lato componenti : Disposizione jumpers lato stagno : Mappaggio ottenuto con PAL...28 GPC 68 Rel Pagina III

8 grifo ITALIAN TECHNOLOGY INDICE DELLE TABELLE 5-1: Tabella dei jumper a cavalliere : Tabella dei jumper a stagno : Tabella jumpers a 2 vie : Tabella jumpers a 3 vie : Tabella jumpers a 4 vie : Tabella jumper a 5 vie : Tabella jumper a 12 vie : Tabella degli indirizzi RAM : Tabella degli indirizzi EPROM : Tabella indirizzi dei registri del MC : Tabella indirizzi dei registri del MC Pagina IV GPC 68 Rel. 1.10

9 ITALIAN TECHNOLOGY grifo INTRODUZIONE L uso di questi dispositivi è rivolto - IN VIA ESCLUSIVA - a personale specializzato. Questo prodotto non è un componente di sicurezza così come definito dalla direttiva 98-73/CE. I pin del Mini Modulo non sono dotati di protezione contro le cariche elettrostatiche. Esiste un collegamento diretto tra i pin del Mini Modulo e i rispettivi pin del microcontrollore. Il Mini Modulo è sensibile ai fenomeni ESD. Il personale che maneggia i Mini Moduli è invitato a prendere tutte le precauzioni necessarie per evitare i possibili danni che potrebbero derivare dalle cariche elettorstatiche. Scopo di questo manuale é la trasmissione delle informazioni necessarie all uso competente e sicuro dei prodotti. Esse sono il frutto di un elaborazione continua e sistematica di dati e prove tecniche registrate e validate dal Costruttore, in attuazione alle procedure interne di sicurezza e qualità dell'informazione. I dati di seguito riportati sono destinati - IN VIA ESCLUSIVA - ad un utenza specializzata, in grado di interagire con i prodotti in condizioni di sicurezza per le persone, per la macchina e per l ambiente, interpretando un elementare diagnostica dei guasti e delle condizioni di funzionamento anomale e compiendo semplici operazioni di verifica funzionale, nel pieno rispetto delle norme di sicurezza e salute vigenti. Le informazioni riguardanti installazione, montaggio, smontaggio, manutenzione, aggiustaggio, riparazione ed installazione di eventuali accessori, dispositivi ed attrezzature, sono destinate - e quindi eseguibili - sempre ed in via esclusiva da personale specializzato avvertito ed istruito, o direttamente dall ASSISTENZA TECNICA AUTORIZZATA, nel pieno rispetto delle raccomandazioni trasmesse dal costruttore e delle norme di sicurezza e salute vigenti. I dispositivi non possono essere utilizzati all'aperto. Si deve sempre provvedere ad inserire i moduli all'interno di un contenitore a norme di sicurezza che rispetti le vigenti normative. La protezione di questo contenitore non si deve limitare ai soli agenti atmosferici, bensì anche a quelli meccanici, elettrici, magnetici, ecc. GPC 68 Rel Pagina V

10 grifo ITALIAN TECHNOLOGY Per un corretto rapporto coi prodotti, é necessario garantire leggibilità e conservazione del manuale, anche per futuri riferimenti. In caso di deterioramento o più semplicemente per ragioni di approfondimento tecnico ed operativo, consultare direttamente l Assistenza Tecnica autorizzata. Al fine di non incontrare problemi nell uso di tali dispositivi, é conveniente che l utente - PRIMA DI COMINCIARE AD OPERARE - legga con attenzione tutte le informazioni contenute in questo manuale. In una seconda fase, per rintracciare più facilmente le informazioni necessarie, si può fare riferimento all indice generale e all indice analitico, posti rispettivamente all inizio ed alla fine del manuale. Pagina VI GPC 68 Rel. 1.10

11 ITALIAN TECHNOLOGY grifo 1. INTRODUZIONE Questo manuale fornisce tutte le informazioni hardware e software per consentire all utente il miglior utilizzo della scheda GPC GENERALITA' DELLA SCHEDA La scheda GPC 68 (General Pourpose Controller Fam Motorola) e' un potente modulo di controllo e di gestione. Il formato della scheda e' quello unificato standard Singola Europa da 100x160 mm. E' provvista di: - Due linee RS 232, di cui una commutabile in RS 422 o RS Tre port paralleli a 8 bit - Tre timer counter - Sei zoccoli RAM / EPROM da 32 pin in grado di sopportare anche gli ultimi dispositivi da 1 Mbit KByte di RAM / EPROM di bordo, di cui fino a 512 KByte di RAM - Watch Dog hardware disinseribile - 4 segnalazioni visive gestibili da software - 4 Dip Switch di input gestibili da software Il tutto puo' essere gestito da software, tramite l interfaccia al BUS ABACO a 16 bit, di cui la scheda e' corredata. E' inoltre possibile indirizzare direttamente su tale BUS fino a 16 MByte e quindi un gran numero di periferiche. Sono anche disponibili interessanti pacchetti di comunicazione per vari ambienti di sviluppo quale quello in CP/M, GEM per Atari, Commodore 64, Apple II, Macintosh, MS/DOS, ecc. GPC 68 Rel Pagina 1

12 grifo ITALIAN TECHNOLOGY Fig. 2-1: Pianta componenti Pagina 2 GPC 68 Rel. 1.10

13 ITALIAN TECHNOLOGY grifo 2.1. Processore di bordo. La scheda GPC 68 e' predisposta per accettare uno dei seguenti processori a 16 bit della famiglia Motorola MC-68: - MC MC Dispositivi di memoria. E' possibile dotare la scheda di diversi tipi di memorie, con diverse capacita', quali: - RAM da 8K X 8 - RAM da 32K X 8 - RAM da 128K X 8 - EPROM da 16K X 8 - EPROM da 32K X 8 - EPROM da 64K X 8 - EPROM da 128K X 8 Le stesse memorie dovranno essere collocate sulla scheda ricordando che gli zoccoli per gli IC 16 e IC 19 possono ospitare esclusivamente EPROM, gli zoccoli per gli IC 17 e IC 20 possono ospitare esclusivamente RAM e che gli zoccoli per gli IC 18 e IC 21 possono ospitare sia RAM che EPROM. La predisposizione della scheda al tipo di memoria da montare avviene tramite i jumpers J3, J3B, J7, J Dispositivo di clock. Il segnale di clock e' generato da un circuito ibrido presente nella scheda che fornisce una frequenza doppia di quella in uso dalla CPU. Nel caso della versione standard da 8 MHz, l'oscillatore e' da 16 MHz Comunicazione seriale La comunicazione seriale e' completamente settabile da software per quanto riguarda sia il protocollo che la velocita' la quale puo' raggiungere un massimo di 38 Kbaud. Il chip MC che controlla questo tipo di comunicazione viene gestito attraverso 16 byte ( o registri) situati in altrettante locazioni RAM dedicate al dispositivo durante l operazione di mappaggio della stessa RAM da parte delle PAL di bordo. L'illustrazione di tali registri e' riportata nel Capitolo dedicato alla descrizione registri del DUART La comunicazione con il mondo esterno avviene in Full Duplex utilizzando il protocollo di comunicazione RS 232 C oppure in Half Duplex o Full Duplex utilizzando il protocollo RS 485 o RS 422. Per ulteriori informazioni a riguardo della comunicazione seriale si veda il capitolo 5 dedicato all installazione della scheda. GPC 68 Rel Pagina 3

14 grifo ITALIAN TECHNOLOGY Fig. 2-2: Schema a blocchi. Pagina 4 GPC 68 Rel. 1.10

15 ITALIAN TECHNOLOGY grifo Fig. 2-3: Schema a blocchi. GPC 68 Rel Pagina 5

16 grifo ITALIAN TECHNOLOGY 2.5. Dispositivi periferici di bordo. La scheda GPC 68, nata per risolvere molteplici problemi di controllo e comando di automatismi, e' dotata di alcuni componenti atti alla comunicazione ed al colloquio con il mondo esterno. Una Parallel Interface MC e' adibita all I/O parallelo con i port A, B, C ad 8 bit, direttamente disponibili sul connettore K4 e totalmente gestibili da software. Queste linee di I/O aprono ulteriori possibilita' di impiego della GPC 68 (ad esempio nella gestione di periferiche non intelligenti), anche quando l handshake delle comunicazioni e' completamente da gestire via software. Il chip MC e' inoltre provvisto di tre Timer Counter, anch essi completamente gestibili da software; le linee utilizzate da questa sezione sono presenti sul port C, infatti 6 degli 8 pin di tale port hanno una doppia funzione alternativa. Lo stesso chip MC viene gestito attraverso 23 byte (o registri) situati in altrettante locazioni RAM dedicate al dispositivo durante l operazione di mappaggio della stessa RAM da parte delle PAL di bordo. L illustrazione di tali registri e' riportata nel Capitolo Una interessante prerogativa della GPC 68 e' quella di avere disponibile in EPROM una completa struttura di sviluppo sia per quanto riguarda l Assembler che per quanto riguarda il PASCAL. E' infatti sufficiente collegarsi ad un normale Personal tramite la linea seriale presente su K2. Un opportuno programma di emulazione terminale, ottimizzato per le esigenze del software a bordo della GPC 68, consentira' di utilizzare appieno le notevoli possibilita' della scheda. Per una completa trattazione delle applicazioni dei vari pacchetti software si rimanda agli specifici manuali Dispositivo di wait differenziato Per far fronte al problema dei diversi tempo d accesso delle memorie di cui la scheda puo' essere corredata e' stato realizzato un particolare dispositivo che, gestito dal processore di bordo, elimina questo inconveniente. E' in questo modo che ad esempio l accesso alle RAM avviene piu' velocemente di quello alle EPROM, con un notevole risparmio di tempo che equivale ad una maggiore velocita'. Tale dispositivo e' settabile da hardware tramite gli opportuni jumpers descritti nel Capitolo 5, dedicato all installazione della scheda e riguarda sia le memorie di bordo che eventuali periferiche esterne. Pagina 6 GPC 68 Rel. 1.10

17 ITALIAN TECHNOLOGY grifo 3. SPECIFICHE TECNICHE DELLA SCHEDA 3.1. Caratteristiche generali. Tipo di BUS BUS ABACO N.ro di linee di I/O Memoria indirizzabile 24 I/O programmabili TTL (PI/T) 3 Timer Counter (PI/T) 2 linee bidirezionali RS linea bidirezionale RS 485 IC 16, IC 19 : EPROM da 16K x 8 fino a 128K x 8 IC 17, IC 20 : RAM da 8K x 8 fino a 128K x 8, escluso 16K x 8 IC 18, IC 21 : RAM o EPROM come sopra CPU di bordo MOTOROLA Famiglia MC Caratteristiche fisiche. Dimensioni Peso Connettori Range di temperatura Formato Singola EUROPA: 100 x 160 mm. 210 g versione 0 K RAM 245 g versione 128 K RAM e 68 K EPROM BUS 64 pin DIN Corpo C A+C K2, K3, K5: 5 vie verticale K4: 34 vie scatolino 90 gradi da 10 a 40 gradi Centigradi (senza condensa) 3.3. Caratteristiche elettriche. Tensione di alimentazione +5Vdc Corrente assorbita 1,35 A versione 128 K RAM e 64 K EPROM 800 ma con CPU CMOS GPC 68 Rel Pagina 7

18 grifo ITALIAN TECHNOLOGY Fig. 3-1: Foto scheda GPC 68. Pagina 8 GPC 68 Rel. 1.10

19 ITALIAN TECHNOLOGY grifo 4. CONNESSIONI CON IL MONDO ESTERNO 4.1. K1 (Connettore per BUS ABACO ) Il connettore K1 e' formato da un insieme di 64 pin con cui e' possibile effettuare il collegamento della scheda con il BUS ABACO. Nella tabella seguente e' rappresentato il Pin-Out del BUS e quindi anche del relativo connettore, con le variazioni per l utilizzo di CPU a 16 bit rispetto a quelle a 8 bit A A A pin C C C CPU CPU GPC GPC CPU CPU 16 bit 8 bit bit 16 bit GND GND 1 GND GND +5V +5V 2 +5V +5V D0 D0 3 D8 * D8 D1 D1 4 D9 * D9 D2 D2 5 D10 * D10 D3 D3 6 /INT /INT D4 D4 7 /NMI /NMI D5 D5 8 D11 /HALT D11 D6 D6 9 /MREQ /MREQ D7 D7 10 /IOREQ /IOREQ A1 A1 11 /RDLDS /RD /RDLDS A2 A2 12 /WRLDS /WR /WRLDS A3 A3 13 D12 /BUSAK D12 A4 A4 14 /WAIT /WAIT A5 A5 15 D13 /BUSRQ D13 A6 A6 16 /RESET /RESET A7 A7 17 /IACK /M1 /IACK A8 A8 18 D14 /RFSH D14 A9 A9 19 /MEMDIS /MEMDIS A10 A10 20 A23 VDUSEL A23 A11 A11 21 D15 /IEI D15 A12 A12 22 Ris. * Ris. A13 A13 23 CLK CLK A14 A14 24 /RDUDS * /RDUDS A15 A15 25 /WRUDS * /WRUDS A16 A16 26 A22 * A22 A17 * A17 27 A21 * A21 A18 * A18 28 A20 * A20 A19 * A19 29 R.T. R.T. +12V n.c. 30 n.c. -12V +5V +5V 31 +5V +5V GND GND 32 GND GND Fig. 4-1: Pin di connessione del BUS. GPC 68 Rel Pagina 9

20 grifo ITALIAN TECHNOLOGY LEGENDA: Le denominazioni dei pin in neretto nella configurazione del BUS sono relative all uso di una CPU a 16 bit. CPU A 8 BIT A0-A15= Address BUS - BUS degli indirizzi ; D0-D7= Data BUS - BUS dei dati ; INT= Interrupt request - Richiesta di interruzione ; NMI= Non Mascherable Interrupt - Richiesta di interruzione non mascherabile; HALT= Halt State - Stato di Halt ; MREQ= Memory Request - Richiesta di memoria ; IORQ= Input/Output Request - Richiesta di Input/Output ; RD= Read Cycle Status - Richiesta di lettura ; WR= Write Cycle Status - Richiesta di scrittura ; BUSAK= BUS Aknowledge - Riconoscimento del BUS ; WAIT= Wait - Attesa ; BUSRQ= BUS Request - Richiesta del BUS ; RESET= Azzeramento ; M1= Machine Cycle One - Primo Ciclo Macchina ; RFSH= Refresh - Rinfresco ; MEMDIS= Memory Display - Viene emesso dal dispositivo periferico che si sta mappando nell area di memoria ; VDUSEL= VDU Selection - Abilita il dispositivo periferico ad ad essere mappato nell area di memoria ; IEI FIO 02,03= Abilitazione interrupt FIO 02, FIO 03 CLK= Clock di sistema R.T.= Tasto di Reset CPU A 16 BIT A0-A21= Address BUS - BUS degli indirizzi D0-D15= Data BUS - BUS dei Dati RD UDS= Read Upper Data Strobe - Lettura del byte superiore BUS dati ; WR UDS= Write Upper Data Strobe - Scrittura del byte superiore BUS dati ; IACK= Interrrupt Acknowledge - Riconoscimento della richiesta di Interrupt da parte della CPU ; RD LDS= Read Lower Data Strobe - Lettura del byte inferiore BUS dati ; WR LDS= Write Lower Data Strobe - Scrittura del byte inferiore BUS dati ; Pagina 10 GPC 68 Rel. 1.10

21 ITALIAN TECHNOLOGY grifo 4.2. K4 (Connettore PI/T 68230) Il connettore K4 e' formato da un insieme di 34 pin con cui si possono utilizzare i tre timer counter ed i tre porti paralleli a 8 bit, che fanno parte della scheda GPC 68. Tutti i parametri che riguardano l uso della stessa scheda con queste funzioni, possono essere stabiliti in fase di programmazione del MC GND GND PC PC1 *PC2,TIN TOUT,*PC3,# *PC4,DMAREQ PIRQ,*PC5,# *PC6,PIACK TIACK,*PC7 PA PA1 PA PA3 PA PA5 PA PA7 H H2 H H4 PB PB1 PB PB3 PB PB5 PB PB7 OP OP7 +5V Fig. 4-2: Connettore K V I pin contrassegnati con l * formano il terzo porto C, mentre i pin 6 e 8 contrassegnati da # gestiscono le interrupt del MC tramite i jumper JF e JG secondo le indicazioni riportate nel capitolo 5 dedicato all installazione della scheda. LEGENDA: PA0-PA7 = I/O - port A PB0-PB7 = I/O - port B PC0-PC7 = I/O - port C TIN = I - Input per clock esterno TOUT = O - Richiesta di interrupt del timer DMAREQ = O - Richiesta per memoria ad accesso diretto PIRQ = O - Richiesta di interrupt per port A,B PIACK = I - Consenso all interrupt dei port A,B TIACK = I - Consenso all interrupt del timer H1,H2,H3,H4= I/O - Definiscono il modo di trasmissione ed i relativi parametri OP6,OP7 = O - Linee ausiliare d uscita collegate rispettivamente ai pin 26,15 dell IC 26 DUART GPC 68 Rel Pagina 11

22 grifo ITALIAN TECHNOLOGY 4.3. K2,K3 (Connettori RS 232) I connettori K2,K3 sono composti da un insieme di 5 pin, con cui si puo' usufruire delle due linee RS 232 disponibili sulla scheda GPC 68. Tali linee sono settabili da software, con la programmazione del MC 68681,e possono raggiungere i 38 KBaud. N.B. K2-> linea seriale A - K3-> linea seriale B. + + RTS... 1 CTS... 2 RXD... 3 TXD... 4 GND Fig. 4-3: Connettori K2,K3 LEGENDA: RTS = I - Request To Send: Linea di richiesta di trasmissione. CTS = O - Clear To Send: Linea di abilitazione della trasmissione RXD = I - Receive Data: Linea di ricezione seriale. TXD = O - Trasmit Data: Linea di trasmissione seriale. GND = Linea di massa per la trasmissione seriale K5 (Connettore RS 422 o RS 485) Il connettore K5 e' composto da un insieme di 5 pin, con cui si puo' usufruire della linea RS 485 disponibile sulla scheda GPC 68. Questa linea e' settabile da software e da hardware, tramite la programmazione del MC e lo strippaggio dei jumpers J14, JD, JE. + + TXD TXD GND... 3 RXD RXD Fig. 4-4: Connettore K5 LEGENDA: TXD - = O - Trasmit Data negative: Linea bipolare negativa per trasmissione seriale. TXD + = 0 - Trasmit Data positive: Linea bipolare positiva per trasmissione seriale. GND = Linea di massa per la trasmissione seriale. RXD + = I - Receive Data positive: Linea bipolare positiva per ricezione seriale. RXD - = I - Receive Data negative: Linea bipolare negativa per ricezione seriale. Pagina 12 GPC 68 Rel. 1.10

23 ITALIAN TECHNOLOGY grifo 4.5. Input di bordo. Connesso ai pin 36 (IP2), 2 (IP3), 39 (IP4), 38 (IP5) del MC 68681, c' e un dip-switch a 4 vie, i cui valori possono essere acquisiti via software; questa caratteristica ne permette un utilizzo per operare un minimo di colloquio utente-programma, direttamente a bordo della scheda. Le applicazioni piu' immediate possono essere quelle di variare delle condizioni di lavoro o selezionare una serie di parametri al firmware di bordo Segnalazioni visive. La scheda GPC 68 segnala, tramite 4 LED, alcune particolari condizioni di stato. L'attivazione di questi led puo' essere gestita da software tramite il port del MC (DUART) in modo da visualizzare direttamente sulla scheda il verificarsi di condizioni che l utente intende segnalare. La corrispondenza tra i led ed i corrispondenti segnali del DUART e' la seguente: L1 di colore ROSSO ->OP2 L2 di colore GIALLO ->OP3 L3 di colore VERDE ->OP4 L4 di colore ROSSO ->OP5 In particolare la linea OP3 e' dedicata alla gestione da software del senso della comunicazione quando si usa la linea seriale RS 422 o RS 485 in Half Duplex. Per questo il corrispondente led L2 segnalera' se tale linea e' in trasmissione o in ricezione. Da notare che con il pacchetto software Assembler o Pascal disponibili per la GPC 68, all attivazione della stessa vengono attivati i LED L2 e L4. GPC 68 Rel Pagina 13

24 grifo ITALIAN TECHNOLOGY 5. INSTALLAZIONE DELLA SCHEDA 5.1. Introduzione. In questo capitolo saranno illustrate tutte le operazioni da compiere per il corretto funzionamento della scheda. A questo scopo e' previsto un certo numero di strip a stagno o tramite cavalliere, di cui viene di seguito riportata la funzione e la loro ubicazione sulla scheda Jumpers. Indichiamo prima rapidamente la funzione dei 17 jumpers presenti sulla scheda, distinguendo quelli a cavalliere da quelli a stagno. Jumper a cavalliere: JUMPER VIE UTILIZZO J1 3 Seleziona A13(1) od A15(3) J2 4 Seleziona il passo tra un banco di RAM ed il sucessivo J3 12 Seleziona il tipo di dispositivo da montare sugli zoccoli IC18-IC21 J3B 3 Seleziona RAM o EPROM da 1 M. su IC18 e IC21 J4 2 Predispone il mappaggio della scheda per accogliere il Monitor od il sistema operativo RTOS. J5 2 Attacco per reset locale. J6 2 Attivazione del watch dog. J7 3 Seleziona assieme a J3 il tipo di dispositivo RAM su IC17 ed IC20. J8 3 Seleziona il tipo di EPROM sugli zoccoli IC16 ed IC19. J9 3 Seleziona il funzionamento con vettore o senza vettore di Interrupt. J10 2 Abilitazione o disabilitazione dell interrupt. J14 3 Seleziona trasmissione in H.D. o F.D. per la linea seriale RS 422 o Table 5-1: Tabella dei jumper a cavalliere. Pagina 14 GPC 68 Rel. 1.10

25 ITALIAN TECHNOLOGY grifo Fig. 5-1: Disposizione jumper lato componenti GPC 68 Rel Pagina 15

26 grifo ITALIAN TECHNOLOGY Jumper a stagno: JUMPER VIE UTILIZZO JA 5 Seleziona il numero di cicli di wait del processore per le periferiche esterne. JB 3 Seleziona il numero di cicli di wait per le EPROM montate su IC 16 e IC 19. JC 3 Seleziona il numero di cicli di wait per le memorie montate su IC 18 e IC 21. JD 3 Seleziona linea seriale A o B per l Rx dell RS 422 o 485. JE 3 Seleziona linea seriale A o B per il Tx dell RS 422 o 485. JF 2 Abilita il segnale di interrupt dei Timer del JG 2 Abilita il segnale di interrupt dei port A e B del Table 5-2: Tabella dei jumper a stagno Pagina 16 GPC 68 Rel. 1.10

27 ITALIAN TECHNOLOGY grifo Fig. 5-2: Disposizione jumpers lato stagno GPC 68 Rel Pagina 17

28 grifo ITALIAN TECHNOLOGY SCHEMA JUMPER A DUE VIE: JUMPER SITUAZIONE UTILIZZO DEF J4 connesso Predispone il mappaggio della scheda per accogliere RTOS. non connesso Predispone il mappaggio della scheda * per accogliere MONITOR o PASCAL J6 connesso Watch dog attivo. * non connesso Watch dog non attivo J10 connesso Interrupt abilitato. * non connesso Interrupt disabilitato JF connesso Interrupt dei Timer collegato al processore. non connesso Interrupt dei Timer non collegato * al processore JG connesso Interrupt dei port A e B collegato al processore. non connesso Interrupt dei port A e B non * collegato al processore Table 5-3: Tabella jumpers a 2 vie. L * indica la situazione di default. Pagina 18 GPC 68 Rel. 1.10

29 ITALIAN TECHNOLOGY grifo SCHEMA JUMPERS A 3 VIE JUMPER CONNESSIONE UTILIZZO DEF J1 2-3 Seleziona A13(1) * 1-2 Seleziona A15(1) J3B 2-3 Seleziona RAM da 1 M. 1-2 Seleziona EPROM da 1 M J7 2-3 Seleziona 8K RAM 1-2 Seleziona 32K RAM * J8 2-3 Seleziona 256K EPROM * 1-2 Seleziona 512K EPROM J9 2-3 Seleziona funzionamento con vettore di interrupt 1-2 Seleziona funzionamento senza vettore * di interrupt J Seleziona trasmissione Full Duplex 1-2 Seleziona trasmissione Half Duplex * JB 2-3 Seleziona 0 cicli di wait 1-2 Seleziona 1 ciclo di wait * JC 2-3 Seleziona 0 cicli di wait 1-2 Seleziona 1 ciclo di wait * JD 2-3 Collega Rx alla linea seriale A 1-2 Collega Rx alla linea seriale B JE 2-3 Collega Tx alla linea seriale A 1-2 Collega Tx alla linea seriale B L * indica la connessione di default. Table 5-4: Tabella jumpers a 3 vie. GPC 68 Rel Pagina 19

30 grifo ITALIAN TECHNOLOGY SCHEMA JUMPER A 4 VIE Seleziona il passo A Seleziona il passo A Seleziona il passo A15 3 Riassunto JUMPER CONNESSIONE UTILIZZO DEF J2 1-2 Seleziona il passo A16 * 2-3 Seleziona il passo A Seleziona il passo A L * indica la connessione di default. Table 5-5: Tabella jumpers a 4 vie. Pagina 20 GPC 68 Rel. 1.10

31 ITALIAN TECHNOLOGY grifo SCHEMA JUMPER A 5 VIE Possibili connessioni: Seleziona 1 ciclo di wait Seleziona 2 cicli di wait Seleziona 3 cicli di wait 1 GPC 68 Rel Pagina 21

32 grifo ITALIAN TECHNOLOGY Seleziona 0 cicli di wait 1 Riassunto JUMPER CONNESSIONE UTILIZZO DEF JA 1-5 Seleziona 1 ciclo di wait * 2-5 Seleziona 2 cicli di wait 3-5 Seleziona 3 cicli di wait 4-5 Seleziona 0 cicli di wait L * indica la connessione di default. Table 5-6: Tabella jumper a 5 vie. Pagina 22 GPC 68 Rel. 1.10

33 ITALIAN TECHNOLOGY grifo SCHEMA JUMPER A 12 VIE: Possibili connessioni: C B A RAM 8K Byte C B A RAM 32K e 128K C B A 9 8 EPROM 8K Byte C B A 9 8 EPROM 16K Byte C B A 9 8 EPROM 32K Byte GPC 68 Rel Pagina 23

34 grifo C B A ITALIAN TECHNOLOGY EPROM 64K e 128K C B A EPROM 128K J3B Riassunto: JUMPER CONNESSIONE UTILIZZO DEF J3 2-3, Seleziona RAM 8K * 1-2, ,9-A Seleziona RAM 32K, 128K J3B ,5-6 B-C Seleziona EPROM 8K 1-2, ,B-C Seleziona EPROM 16K 1-2, ,A-B Seleziona EPROM 32K 1-2, ,A-B Seleziona EPROM 64K, 128K J3B 1-2 Seleziona EPROM 1M L * indica la connessione di default. Table 5-7: Tabella jumper a 12 vie. Pagina 24 GPC 68 Rel. 1.10

35 ITALIAN TECHNOLOGY grifo 5.3. Note: Vengono riportate di seguito una serie di indicazioni con cui descrivere in modo piu' dettagliato quli sono le operazioni da effettuare per effettuare il giusto strippaggio della scheda Selezione del tipo di comunicazione seriale La scheda GPC 68 ha la possibilita' di comunicare serialmente tramite due linee RS 232 oppure tramite una linea RS 422 o RS 485. Dal punto di vista hardware e' selezionabile quale dei due tipi di linea usare e nel caso dell RS 422 o RS 485 anche come usarla, mentre dal punto di vista software e' selezionabile la velocita' di trasmissione, la direzione, ecc, ovvero il protocollo della comunicazione. La parte software e' completamente gestita dal DUART MC 68681, quindi per ulteriori informazioni si fa riferimento agli appositi manuali. La parte hardware puo' invece essere illustrata come segue: - Se JD e JE sono entrambi scollegati su tutte le tre vie (default), la scheda utilizza le due linee RS Se JD e JE sono collegati in una delle due posizioni possibili, viene commutata la linea seriale prescelta da RS 232 a RS 422 o RS 485. In particolare: 1-JD e JE in connessione 2-3 -> linea Seriale A in RS 422 o RS JD e JE in connessione 1-2 -> linea Seriale B in RS 422 o RS 485. In questi due casi, per evitare collisioni di dati sulla scheda, e' necessario togliere il Driver RS 232 corrispondente alla linea prescelta. In particolare: 1-JD e JE in connessione 2-3 -> scollegare IC JD e JE in connessione 1-2 -> scollegare IC Se una delle due linee e' stata commutata in RS 422 o RS 485 con J14 e' possibile selezionare se tale linea deve operare in Full Duplex o in Half Duplex. Nel caso venga scelta la comunicazione in Half Duplex la direzionalita' della stessa linea deve essere determinata via software tramite l uscita OP3 del DUART. Tale linea e' visualizzata tramite L2 di colore giallo in modo da poter sempre verificare lo stato della comunicazione RESET J5 non e' stato citato nelle tabelle perche' non ha una funzione di jumper, piuttosto risulta comodo come connettore di RESET, o piu' semplicemente durante il debugger permette di resettare la scheda con una punta metallica. GPC 68 Rel Pagina 25

36 grifo ITALIAN TECHNOLOGY Interrupt da PI/T La periferica di bordo PI/T MC (IC 25) gestisce tre port paralleli a 8 bit e tre timer; puo' quindi generare dei segnali di interrupt gestibili dal processore. Tale periferica genera due interrupt distinte: TOUT = Richiesta di interrupt da parte dei timer PIRQ = Richiesta di interrupt da parte dei port A e B. Naturalmente il primo segnale potra' essere generato solo se si usa la periferica come timer, ovvero nel modo alternativo, e vicevera per il secondo segnale. L utente ha la possibilita' di collegare questi due segnali al processore tramite i due jumper JF e JG. Da notare che nel caso tale collegamento sia effettuato, allora i pin 6 e 8 di K4 dovranno essere sconnessi. Infatti i due segnali di interrupt sono portati anche sul connettore K4 e per questo, eventuali segnali provenienti dall esterno sarebbero interpretati come interrupt e per questo gestiti dal processore Montaggio delle memorie La selezione del tipo di memorie da installare sulla scheda GPC 68 avviene tramite i jumpers J1,J2,J3,J3B,J7,J8 nel modo indicato dalle precedenti tabelle e figure. E' comunque fondamentale conoscere, all interno dello spazio di indirizzamento di ogni tipo di memoria, quale memoria viene vista negli indirizzi alti e quale negli indirizzi bassi. Di seguito viene riportata questa informazione che e' valida indipendentemente dallo strippaggio effettuato e quindi indipendentemente dal tipo di memoria prescelto. IC 16, IC 17, IC 18 -> Indirizzi alti.(h) IC 19, IC 20, IC 21 -> Indirizzi bassi.(l) Pagina 26 GPC 68 Rel. 1.10

37 ITALIAN TECHNOLOGY grifo 6. DESCRIZIONE HARDWARE 6.1. Introduzione. In questo capitolo ci occuperemo di fornire tutte le informazioni necessarie sull hardware della scheda, utili per un corretto sfruttamento della stessa Mappaggio delle risorse di bordo. Come gia' detto nei precedenti capitoli, la scheda puo' usufruire di una serie di strutture interne od esterne per far fronte a molteplici problemi. Una opportuna serie di PAL si occupano di gestire la totalita' delle risorse della scheda in funzione delle condizioni di lavoro in cui ci si viene a trovare. Tali PAL effettuano un indirizzamento di tutti i dispositivi presenti secondo lo schema illustrato in figura 6.1. Tale figura riporta l indirizzamento effettuato dopo il power on della scheda, infatti prima di tale operazione la zona dedicata alle memorie RAM e quella dedicata alle memorie EPROM sono invertite. Le PAL provvedono ad effettuare uno scambio di indirizzi (SWAP), fornendo la disposizione riportata in figura. Questa operazione e' necessaria perche' la zona di memoria che puo' essere gestita dall utente e' quella che parte dall indirizzo H e che per questo non puo' essere utilizzata per le EPROM. Cosi' l utente ha la possibilita' di accedere alla zona descritta e quindi lavorare per esempio con il vettore di interrupt, ma deve ricordare che il programma memorizzato in EPROM deve avere come origine l indirizzo H. GPC 68 Rel Pagina 27

38 grifo ITALIAN TECHNOLOGY + + FFFFFFH I/O BUS + + F00000H BUS ABACO H EPROM H BUS ABACO H I/O di bordo H BUS ABACO H RAM H Fig. 6-1: Mappaggio ottenuto con PAL Pagina 28 GPC 68 Rel. 1.10

39 ITALIAN TECHNOLOGY grifo Indirizzi delle memorie disponibili MEMORIE CAPACITA' INDIRIZZI x K x FFF 4 x K x FFF 2 x 62256/ K x FFFF 4 x 62256/ K x FFFF 2 x 128K x FFFF 4 x 128K x FFFF Table 6-1: Tabella degli indirizzi RAM MEMORIE CAPACITA' INDIRIZZI x K x FFF 2 x K x FFFF 2 x K x FFFF 2 x K x FFFF Table 6-2: Tabella degli indirizzi EPROM Indirizzamento su BUS L indirizzamento diretto sul BUS ABACO arriva fino a 16 Mbyte e come si puo' facilmente vedere dalla figura 6.1 tale indirizzamento e' diviso in 4 gruppi i cui indirizzi iniziali e finali sono riportati nella stessa figura. Di tali gruppi, i primi tre sono dedicati al puro indirizzamento del BUS mentre il quarto indirizza la zona dedicata alla comunicazione dei dati tramite lo stesso BUS. GPC 68 Rel Pagina 29

40 grifo ITALIAN TECHNOLOGY Registri del MC INDIRIZZO REGISTRO PGCR PSRR PADDR PBDDR PCDDR 40000B PIVR 40000D PACR 40000F PBCR PADR PBDR PAAR PBAR PCDR 40001B PSR TCR TIVR CPRH CPRM 40002B CPRL 40002F CRH CRM CRL TSR Table 6-3: Tabella indirizzi dei registri del MC Pagina 30 GPC 68 Rel. 1.10

41 ITALIAN TECHNOLOGY grifo Legenda registri del MC 68230: PGCR= Port General Control Register: controlla alcune delle funzioni dei port quali il modo di comunicazione e l handshake. PSRR= Port Service Request Register: controlla alcune delle funzioni dei port quali la scelta di una delle funzioni alternate per i pin a piu' funzioni. PADDR= Port A Data Direction Register: determina la direzionalita' del port A. PBDDR= Port B Data Direction Register: determina la direzionalita' del port B. PCDDR= Port C Data Direction Register: determina la direzionalita' del port C. PIVR= Port Interrupt Vector Register: riporta i 6 bit piu' significativi del vettore delle interruzioni causate dai port. PACR= Port A Control Register: definisce i parametri di controllo del port A. PBCR= Port B Control Register: definisce i parametri di controllo del port B. PADR= Port A Data Register: registro dati per il port A. PBDR= Port B Data Register: registro dati per il port B. PCDR= Port C Data Register: registro dati per il port C. PAAR= Port A Alternate Register: riporta lo stato del port A PBAR= Port B Alternate Register: riporta lo stato del port B PSR= Port Status Register: riporta l attivita' di handshake dei port. TCR= Timer Control Register: determina le operazioni del timer. TIVR= Timer Interrupt Vector Register: riporta la combinazione cima al vettore delle interruzioni causate dal timer. CPRH, CPRM, CPRL= Counter Preload Register High, Middle, Low: mantengono il dato da trasferire al contatore. CNTRH, CNTRM, CNTRL= Counter Register High, Middle, Low: riportano l indirizzo a cui il dato del timer puo' essere letto. TSR= Timer Status Register: riporta indicazioni sull eventuale fine di un ciclo di conteggio del contatore. GPC 68 Rel Pagina 31

42 grifo ITALIAN TECHNOLOGY Registri del INDIRIZZO REGISTRO READ WRITE MRA MRA SRA CSRA CRA RxHRA TxHRA IPC ACR 40200B ISR IMR 40200D C/Th C/Th 40200F C/Tl C/Tl MRB MRB SRB CSRB CRB RxHRB TxHRB IVR IVR 40201B IPR OPCR 40201D STCR SOBR 40201F SPCR ROBR Table 6-4: Tabella indirizzi dei registri del MC Pagina 32 GPC 68 Rel. 1.10

43 ITALIAN TECHNOLOGY grifo Legenda registri del MC 68681: MRA= Mode Register A: riporta-definisce i parametri della comunicazione seriale sulla prima linea A. SRA= Status Register A: riporta lo stato di comunicazione della linea A RxHRA= Rx Holding Register A: riporta il dato ricevuto dalla linea seriale A. IPC= Imput Port Change: riporta lo stato degli ingressi paralleli quando e' stata effettuata una programmazione degli stessi. ISR= Interrupt Status Register: riporta lo stato delle possibili cause d interruzione. C/Th= Counter/Timer high: riporta-definisce il M.S.BYTE del counter. C/Tl= Counter/Timer low: riporta-definisce il L.S.BYTE del counter. MRB= Mode Register B: riporta i parametri della comunicazione seriale sulla linea B. SRB= Status Register B: riporta lo stato di comunicazione della linea B. RxHRB= Rx Holding Register B: riporta il dato ricevuto dalla linea seriale B. IVR= Interrupt Vector Register: riporta-definisce una interruzione vettorizzata. IP= Input Port: riporta il dato letto dagli ingressi paralleli STCR= Start Counter Register: riporta la combinazione iniziale del contatore. SPCR= Stop Counter Register: riporta la combinazione finale del contatore. CSRA= Clock Select Register A: definisce il baud rate clock per la linea seriale A. CRA= Command Register A: definisce il modo di funzionamento interno per la linea seriale A. TxHRA= Tx Holding Register A: mantiene il dato da trasmettere sulla linea seriale A. ACR= Aux Control Register: definisce alcuni parametri ausiliari per la comunicazione e per il contatore. IMR= Interrupt Mask Register: definisce una maschera per ISR abilitando solo alcune interruzioni. CSRB= Clock Select Register B: definisce il baud rate clock CRB= per la linea seriale A. Control Register B: definisce il modo di funzionamento interno per la linea seriale B. TxHRB= Tx Holding Register B: mantiene il dato da trasmettere sulla linea seriale B. OPCR= Output Port Configuration Register: mantiene il dato da riportare sulle uscite parallele. SOBR= Set Output Bits Register: mantiene la combinazione a cui settare i bits d uscita. ROBR= Reset Output Bits Register: mantiene la combinazione a cui resettare i bits d uscita. GPC 68 Rel Pagina 33

44 grifo ITALIAN TECHNOLOGY 6.3. Periferiche per GPC 68. La scheda GPC 68 ha la possibilita' di accettare come periferiche molte di quelle presenti sul BUS ABACO aumentando, cosi, la sua gia' notevole versatilita'. A titolo di esempio ne riportiamo un breve esempio: CIO 02 ( Coupled Input Output ) Formato Singola Europa BUS ABACO, 16 linee di input munite di filtro a Pi-Greco ed optoisolatori, visualizzazione tramite led dello stato di tutti e 16 gli input, 16 linee di output a transistor in Open-Collector da 40 Vcc, 800 ma optoisolate e visualizzate tramite led. Il BUS e' commutabile per poter essere gestito sia ad 8 che a 16 bit. PCI 01 ( Peripheral Coupled Input ) 32 linee di ingresso optoisolate e visualizzate tramite led con un filtro a Pi-Greco di ingresso. La tensione nominale di ingresso e' di 24 Vcc. Connettore compatibile con CIO 01. BUS commutabile ad 8 o 16 bit che ne permette il comando sia in byte che in word. Formato Singola Europa. PCO 01 ( Peripheral Coupled Output ) 32 linee di uscita a transistor in Open Collector, optoisolate e visualizzate tramite led. Doppio connettore di uscita da 34 vie con pin out compatibile con CIO 01. Interfaccia al BUS commutabile ad 8 o 16 bit che ne permette il comando sia in byte che in word. Formato Singola Europa. GDU 01 ( Graphic Display Unit ) Formato Singola Europa, BUS ABACO, scheda grafica basata sul 7220 in B/W ed RGB con un massimo di 394K RAM Video, pari a 1024x1024 punti per 3 piani di lavoro. Pagina 34 GPC 68 Rel. 1.10

45 ITALIAN TECHNOLOGY grifo TVZ 01 ( Terminale Video Z80 ) Terminale video autonomo con linea RS 232 C, formato variabile della rappresentazione tra 80x25 e 20*8. Possibilita' di operare in Current Loop da 20 ma. Formato Singola Europa. LDA 01 ( Low cost D/A converter ) Scheda di conversione digitale analogica a basso costo. Comprende due DAC da 12 bit, con uscita selezionabile tra 0-5, 0-10, +-5, +-10, Vcc. Unica tensione di alimentazione a 5 V. 8 uscite a transistor in Open Collector, visualizzate ed optoisolate. BUS commutabile a 8 o 16 bit. Formato Singola Europa. LAD 02 ( Low cost A/D converter ) 16 linee di conversione analogico-digitale a 10 bit con 100 µs. di tempo di conversione. Doppio connettore da 20 vie compatibile LAD 01; interfaccia al BUS ABACO commutabile ad 8 o a 16 bit. Impedenza di ingresso pari a quella del 7004 con sensibilita' di 5 Vcc. Formato Singola Europa. MB8 01 e MB4 01 ( Mother Board ) Il Mother Board mette a disposizione 8 slots ( MB8 01) o 4 slots ( MB4 01 ) del BUS ABACO con i relativi connettori di alimentazione, tasto di reset locale, tre LED per la visualizzazione delle tre tensioni normalizzate di alimentazione e foratura per l aggancio del Rack. EXA 01 e EXA 01F ( Extension Card Abaco ) Estensione per il BUS ABACO in grado di portare fuori dal cestello la scheda da esaminare. E' provvista di cavallieri per agganciare le sonde della strumentazione e per selezionare le linee di interesse. Visualizzazione delle alimentazioni tramite LED. GPC 68 Rel Pagina 35

46 grifo ITALIAN TECHNOLOGY TVT 01 ( Terminale Video TMP 405 ) Terminale video intelligente con ingombro del tipo Singola Europa. Unica tensione di alimentazione con uscita su linea RS 232 oppure RS 485. Supporta fino a 64 K RAM Video, vari tipi di attributi gestiti contemporaneamente. Settaggio base tramite 3 Dip Switch a 8 vie. JMS 01 ( Jumbo Multifunctions Support ) Scheda di supporto particolarmente adatta a gestire le problematiche legate al controllo assi. Tre linee di acquisizione per encoder bidirezionali; 4 linee di D/A converter da 8 bit +-10 Vdc., 8 linee di output optoisolate visualizzate e bufferate in Open Collector ed 8 linee di Input Optoisolate e visualizzate. Formato Singola Europa. AAC 01 ( Axis Acquisition Card ) Sei indipendenti linee di acquisizione per Encoder Bidirezionali Incrementali. Possibilita' di selezionare da software il fattore di moltiplicazione per ogni linea; abilitazione della tacca di zero; settaggio di uno degli 8 modi di funzionamento. Ingresso optoisolato. Formato Singola Europa. UCC 01 ( Uart Comunication Card ) Scheda con 8 indipendenti linee di comunicazione con possibilita' di scegliere individualmente tra il protocollo RS 232 ed il RS 422 o 485. Baud Rate settabile individualmente da software tra 18 valori compresi 50 e 38.4K Baud. Buffer di 4 caratteri per linea. Formato Singola Europa. Pagina 36 GPC 68 Rel. 1.10

47 ITALIAN TECHNOLOGY grifo APPENDICE - A GLOSSARIO GPC 68 Rel Pagina 37

48 grifo ITALIAN TECHNOLOGY APPENDICE - A Glossario dei termini: B Bus Connessione, 9 Indirizzamento, 29 C Clock, 5 Comunicazione seriale, 5 Note, 25 Connettori K1, 9 K2-K3, 12 K4, 11 K5, 12 G Generalita` della scheda, 1 I Input, 13 Installazione hardware, 14 Interrupt PI/T 68230, 26 J Jumpers, 14 Pagina 38 GPC 68 Rel. 1.10

49 ITALIAN TECHNOLOGY grifo L LED di bordo, 13 M Mappaggio risorse di bordo, 27 Memorie di bordo Indirizzi, 29 Tipi, 5 Montaggio memorie, 26 P Pal, 28 Periferiche di bordo, 6 Periferiche esterne compatibili, 34 Processore, 5 R Registri MC 68230, 30 MC 68681, 32 Reset, 25 W Wait differenziato, 6 GPC 68 Rel Pagina 39